NO346086B1

NO346086B1 - Mechanical lock with pressure-balanced liquid piston

Info

Publication number: NO346086B1
Application number: NO20120863A
Authority: NO
Inventors: David L Nevels; Louis M Gambertoglio
Original assignee: Baker Hughes Holdings Llc
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2022-02-07
Also published as: US20110209867A1; AU2011220516B2; NO20120863A1; WO2011106614A2; WO2011106614A3; AU2011220516A1; US8517114B2

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN FIELD OF THE INVENTION

[0001] Området for oppfinnelsen er låser for verktøy som benyttes i et underjordisk sted hvor skjærbolter er unngått og frigjøringsanordningen er i trykkbalanse for innkjøring og når flyttet med et trykkdifferensial frigjør holdeanordningen som fortrinnsvis er en spennhylse. [0001] The area of the invention is locks for tools used in an underground location where shear bolts are avoided and the release device is in pressure balance for entry and when moved with a pressure differential releases the holding device which is preferably a clamping sleeve.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Komponenter er ofte konstruert for å holde deres relative posisjon inntil et spesifikt underjordisk sted er nådd, ved hvilket tidspunkt de er aktuert for å bevege seg forholdsvis for å operere forskjellig verktøy. Typisk er disse deler holdt sammen med skjærbolter. Når tidspunktet for verktøyaktueringen kommer, er forskjellige teknikker benyttet for å briste skjærbolten og få delene til å bevege seg. Det kan være et kulesete som mottar en kule etterfulgt av trykkøkning for å bevege en hylse med hensyn til en annen hvor skjærbolten strekker seg i begge hylser. Resultatet er at skjærbolten skjærer og delene beveger seg, og verktøyet er aktuert. Bolten kan skjæres ved å sette ned vekt eller ved å plukke opp og sette ned i et mønster i kombinasjon med et j-spor hvor etter så mange sykluser er en lengre bevegelse mulig og skjærbolten er skåret. [0002] Components are often designed to hold their relative position until a specific underground location is reached, at which point they are actuated to move relatively to operate various tools. Typically, these parts are held together with shear bolts. When the time comes for tool actuation, various techniques are used to break the shear bolt and cause the parts to move. It may be a ball seat that receives a ball followed by pressure build-up to move one sleeve relative to another where the shear bolt extends into both sleeves. The result is that the shear bolt cuts and the parts move, and the tool is actuated. The bolt can be cut by putting weight down or by picking up and putting down in a pattern in combination with a j-groove where after so many cycles a longer movement is possible and the cutting bolt is cut.

[0003] Skjærbolter kan være en kilde for problemer da de noen ganger brister ved mindre enn eller større enn kraften for hva de er konstruert for. Noen ganger skjærer de på en måte slik at en rest av skjærbolten kiler seg fast mellom de relativt bevegelige deler. Ved kjøring av en streng inn i en brønnboring er det hyppige støt på brønnboringsveggen, og noen av disse kan være harde nok til å briste en skjærbolt og få komponentene til å bevege seg ved et upassende tidspunkt. Dette kan være resultatet av at setting av en underjordisk anordning/verktøy i et uønsket sted eller i andre tilfeller kreve fjerning av streng for å korrigere deler og for å tilbakestille disse til dets opprinnelige posisjon for et annet forsøk. Det å måtte gjøre dette selv en gang kan være urimelig kostbart slik at slike hendelser må unngås for enhver kostnad. [0003] Shear bolts can be a source of problems as they sometimes break at less than or greater than the force for which they are designed. Sometimes they cut in such a way that a remnant of the cutting bolt gets wedged between the relatively moving parts. When running a string into a wellbore, there are frequent impacts to the wellbore wall, some of which can be hard enough to break a shear bolt and cause the components to move at an inappropriate time. This may be the result of setting an underground device/tool in an undesirable location or in other cases requiring the removal of string to correct parts and to reset them to their original position for another attempt. Having to do this yourself once can be unreasonably expensive so such incidents must be avoided at all costs.

[0004] En løsning til dette problem som har blitt utprøvet tidligere var å benytte en låseklo for å forhindre laster fra å nå en skjærbolt inntil kloen var underminert slik som med en kule som lander på en hylse som flytter seg med et trykk for å underminere kloen slik at en kraft kan nå skjærbolten. Dette er illustrert i [0004] A solution to this problem which has been tried in the past was to use a locking claw to prevent loads from reaching a shear bolt until the claw was undermined such as with a bullet landing on a sleeve which moves with a pressure to undermine the claw so that a force can reach the shear bolt. This is illustrated in

USP 7503 390. En annen tilnærming er å benytte en låsespennhylse som beveger seg radialt for å frigjøre komponenter for relativ bevegelse når presset ved påført trykk som vist i USP 7426964. Andre referanser som mer generelt angår skjærboltanvendelser er USP 5826 652 og 5462 121. USP 7503 390. Another approach is to use a locking collet that moves radially to free components for relative movement when pressed by applied pressure as shown in USP 7426964. Other references that relate more generally to shear bolt applications are USP 5826 652 and 5462 121.

[0005] US 5826652A omtaler videre en pakning med et settestempel montert på legemet derav. Pakningen er hydraulisk satt før behandling eller sementering. Pakningen har en glidehylseventil som er åpen under innkjøring. Etter at pakningen er satt, er setteverktøyet frigjort fra ventilen. Ventilen kan så opereres igjennom manipulering av rørstrengen. Rørstrengen kan frakobles og innkobles i pakningslegemet for å bestemme om ventilen har stengt ved måling av trykkforholdene ved overflaten. [0005] US 5826652A further mentions a gasket with a setting piston mounted on the body thereof. The packing is hydraulically set before processing or cementing. The gasket has a sliding sleeve valve that is open during break-in. After the gasket is set, the setting tool is released from the valve. The valve can then be operated through manipulation of the pipe string. The pipe string can be disconnected and connected in the packing body to determine whether the valve has closed by measuring the pressure conditions at the surface.

[0006] US 4660637A omtaler en pakning- og serviceverktøysammenstilling for olje og gassbrønn forberedelse som innbefatter en frakoblingsmekanisme som tillater verktøyet å bli skrudd inn i og ut av pakningen og som kan hydraulisk frakobles slik at verktøyet kan fjernes uten å påføre moment på verktøyet eller arbeidsstrengen. En frigjørbar sperremekanisme er også anordnet i pakningen for å fange innstillingsbelastinger når pakningen er satt i foringsrøret. Sperremekanismen er frigjørbar ved å trekke opp et husparti som opptar sammenleggbare sperrefingre og derved frigjør sperrefingerfangetennene fra en stasjonær sperrering. [0006] US 4660637A discloses a packing and service tool assembly for oil and gas well preparation that includes a disconnect mechanism that allows the tool to be screwed in and out of the packing and that can be hydraulically disconnected so that the tool can be removed without applying torque to the tool or work string . A releasable locking mechanism is also provided in the packing to capture setting loads when the packing is inserted into the casing. The locking mechanism can be released by pulling up a housing part that accommodates collapsible locking fingers and thereby releases the locking finger catch teeth from a stationary locking ring.

[0007] Den foreliggende oppfinnelse erstatter i en utførelse skjærbolten eller bolter med en eller flere spennhylser som er holdt fanget i et spor ved et trykkbalansert stempel som er følsomt for forandringer i rør eller ringroms trykk. Ved et valgt tidspunkt er adskilte porter som fører til motsatte ender av det flytende stempel isolert fra hverandre slik at trykk kan bygges opp på en av portene for å bevege hylsen fortrinnsvis i brønnretningen for å frigjøre spennhylsen. Det samme trykk som frigjør spennhylsen kan bevege en hylse i den motsatte retning i forhold til bevegelse av det flytende stempel for å aktuere ethvert antall av forskjellige verktøy. Disse og andre aspekter med den foreliggende oppfinnelse vil lettere fremkomme for de som er fagkyndige på området fra gjennomgang av den detaljerte beskrivelse av den foretrukne utførelse og de tilhørende tegninger, idet det erkjennes at kravene angir det fullstendige omfanget av oppfinnelsen. [0007] In one embodiment, the present invention replaces the shear bolt or bolts with one or more clamping sleeves that are held captive in a groove by a pressure-balanced piston that is sensitive to changes in pipe or annulus pressure. At a selected time, separate ports leading to opposite ends of the floating piston are isolated from each other so that pressure can build up on one of the ports to move the sleeve preferably in the well direction to release the tension sleeve. The same pressure that releases the collet can move a collet in the opposite direction to movement of the floating piston to actuate any number of different tools. These and other aspects of the present invention will be more readily apparent to those skilled in the art from a review of the detailed description of the preferred embodiment and the accompanying drawings, it being recognized that the claims indicate the full scope of the invention.

SAMMENFATNNG AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

[0008] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en trykkaktuatorsammenstilling for et underjordisk verktøy, kjennetegnet ved at den omfatter: en spindel med en passasje derigjennom, spindelen har øvre og nedre endeforbindelser for festing til en rørstreng som strekker seg til et forhåndsbestemt sted; en aktuatorhylse med minst én spennhylsefinger med et hode som kan koples med et spor i spindelen, aktuatorhylsen er låst til nevnte spindel som respons på at den minst ene spennhylsefinger er koblet innen sporet og bevegbar med hensyn til nevnte spindel når den minst ene spennhylsefinger ikke er koblet innen sporet for å aktuere verktøyet; et første kammer dannet mellom spindelen og en nedre rørdel, det første kammer er i fluidkommunikasjon med passasjen via en første port; et andre kammer dannet mellom spindelen og aktuatorhylsen, det andre kammer er i fluidkommunikasjon med passasjen via en andre port, det andre kammer er lokalisert opphulls fra det første kammer; og et frigjøringsstempel aksialt bevegbart i forhold til spindelen mellom en første posisjon og en andre posisjon; den andre posisjon er nedihulls av den første posisjon; frigjøringsstempelet har en nedre ende som strekker seg inn i det første kammer og en øvre ende som strekker seg inn i det andre kammer; frigjøringsstempelet er bevegelig idet den første port er isolert fra den andre port slik at det andre kammer kan trykksettes uten å trykksette det første kammer; nevnte frigjøringsstempel holder nevnte aktuatorhylse til nevnte spindel når den er i den første posisjon ved å opprettholde hodet til den minst ene spennhylsefinger innen sporet og å tillate opphullsbevegelse av aktuatorhylsen (når den er i den andre posisjonen hvori frigjøringsstempelet tillater hodet til den minst ene spennhylsefinger å trekkes tilbake fra sporet, frigjøringsstempelet er bevegbart som respons på at det andre kammer trykksettes. [0008] The objects of the present invention are achieved by a pressure actuator assembly for an underground utility, characterized in that it comprises: a spindle with a passage therethrough, the spindle having upper and lower end connections for attachment to a pipe string extending to a predetermined location; an actuator sleeve having at least one collet finger with a head that can be engaged with a slot in the spindle, the actuator sleeve is locked to said spindle in response to the at least one collet finger being engaged within the slot and movable with respect to said spindle when the at least one collet finger is not connected within the slot to actuate the tool; a first chamber formed between the spindle and a lower tube portion, the first chamber being in fluid communication with the passage via a first port; a second chamber formed between the spindle and the actuator sleeve, the second chamber being in fluid communication with the passage via a second port, the second chamber located uphole from the first chamber; and a release piston axially movable relative to the spindle between a first position and a second position; the second position is downstream of the first position; the release piston has a lower end extending into the first chamber and an upper end extending into the second chamber; the release piston is movable as the first port is isolated from the second port so that the second chamber can be pressurized without pressurizing the first chamber; said release piston holds said actuator sleeve to said spindle when in the first position by maintaining the head of the at least one collet finger within the slot and allowing uphole movement of the actuator sleeve (when in the second position in which the release piston allows the head of the at least one collet finger to is withdrawn from the slot, the release piston is movable in response to the second chamber being pressurized.

[0009] Foretrukne utførelsesformer av sammenstillingen er videre utdypet i kravene 2 til og med 19. [0009] Preferred embodiments of the assembly are further elaborated in claims 2 to 19 inclusive.

[0010] Deler som behøver å holdes mot relativ bevegelse er holdt med i det minste en spennhylse som er fanget i et spor med hylse som virker som et stempel. [0010] Parts that need to be held against relative movement are held with at least one clamping sleeve that is caught in a groove with a sleeve that acts like a piston.

Stempelet er eksponert for rørtrykk på motsatte ender for å være i trykkbalanse overfor variasjoner i trykk i røret. Når det er ønskelig å tillate relativ delbevegelse for å aktuere verktøyet, er en av portene til stempelet isolert fra den andre, og trykk driver stempelet i en brønnretning. Dette frigjør spennhylsen, og trykket driver en hylse i en motsatt retning for å aktuere et verktøy. Delene kan valgfritt være rotasjonsmessig låst. The piston is exposed to pipe pressure at opposite ends to be in pressure balance against variations in pressure in the pipe. When it is desired to allow relative part movement to actuate the tool, one of the ports of the piston is isolated from the other and pressure drives the piston in a well direction. This releases the collet, and the pressure drives a collet in an opposite direction to actuate a tool. The parts can optionally be rotationally locked.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

[0011] Figur 1a-1b er snittriss av verktøyet i innkjøringsposisjonen før en frigjøring for relativ bevegelse oppstår; [0011] Figures 1a-1b are sectional views of the tool in the run-in position before a release for relative movement occurs;

[0012] Figur 2 er en alternativ form for spennhylsehodene vist i figur 1a; [0012] Figure 2 is an alternative form of the clamping sleeve heads shown in Figure 1a;

[0013] Figur 3 er en alternativ form for spennhylsehodene vist i figur 1a; [0013] Figure 3 is an alternative form of the clamping sleeve heads shown in Figure 1a;

[0014] Figur 4 er et alternativt tetningsarrangement for frigjøringsstempelet som viser en konfigurasjon av indre og ytre tetninger montert på frigjøringsstempelet; [0014] Figure 4 is an alternative seal arrangement for the release piston showing a configuration of inner and outer seals mounted on the release piston;

[0015] Figur 5 viser en alternativ utforming av tetningene i figur 4. [0015] Figure 5 shows an alternative design of the seals in Figure 4.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORTRUKNE UTFØRELSE DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

[0016] Figur 1 viser en spindel 10 og en aktuatordel eller fortrinnsvis en hylse 12 hvis bevegelse i forhold til spindelen 10 aktuerer et verktøy som ikke er vist. En nedre rørdel 14 er festet til spindelen 10 med nøkkel 18 som er innført gjennom et spor i den nedre rørdel 14 for å spenne over spindel 10 og nedre rørdel 14 for rotasjonsmessig å låse disse sammen og for å holdes i denne posisjonen ved hylse 16 og festeanordning 20 vist med stiplede linjer. Utvendig herdede slitasjeknaster (knapper) 22 og 24 beskytter den ytre overflate 26 til den nedre rørleder 14. En innvendig skulder eller undersnitt 28 danner et kammer 30 som er tilgjengelig fra passasje 32 i spindelen 10 ved port eller porter 34. Et frigjøringsstempel 36 som tjener som en låsedel har en nedre ende 38 i kammeret 30. [0016] Figure 1 shows a spindle 10 and an actuator part or preferably a sleeve 12 whose movement relative to the spindle 10 actuates a tool that is not shown. A lower pipe part 14 is attached to the spindle 10 with a key 18 which is inserted through a groove in the lower pipe part 14 to span over the spindle 10 and lower pipe part 14 to rotationally lock them together and to be held in this position by sleeve 16 and attachment device 20 shown with dashed lines. Externally hardened wear tabs (buttons) 22 and 24 protect the outer surface 26 of the lower conduit 14. An internal shoulder or undercut 28 forms a chamber 30 which is accessible from passage 32 in the spindle 10 at port or ports 34. A release piston 36 which serves as a locking part has a lower end 38 in the chamber 30.

Tetninger 40 og 42, henholdsvis på utsiden og innsiden av frigjøringsstempelet 36, tetter av kammer 30. Trykk fra passasje 32 i spindelen 10 som når kammeret 30 utøver en opphullskraft på frigjøringsstempelet 36. Seals 40 and 42, respectively on the outside and inside of the release piston 36, seal off the chamber 30. Pressure from passage 32 in the spindle 10 which reaches the chamber 30 exerts a hollowing force on the release piston 36.

[0017] Ende 44 i frigjøringsstempel (heretter betegnet hylse) 36 er i et kammer 46 dannet mellom spindelen 10 og aktuatorhylsen 12. Adkomst fra passasje 32 i spindel 10 inn i kammeret 46 er gjennom porter 48. Ytre og indre tetninger 50 og 52 tetter frigjøringsstempelet henholdsvis mot aktuatorhylsen 12 og mot spindelen 10. Tetninger 50 og 52 er henholdsvis montert i spor 54 og 56 som henholdsvis er lokalisert i hylsen 12 og spindelen 10. Tetning 58 er på den motsatte side av porter 48 fra tetninger 50 og 52 og er fortrinnsvis holdt på aktueringshylsen 12 ved motstående oppbakkingsringer slik som 60 og 62. Det samme trykk ved porter 34 og 48 vil ikke påføre en nettokraft på hylsen 36 for å flytte. [0017] End 44 of release piston (hereafter referred to as sleeve) 36 is in a chamber 46 formed between the spindle 10 and the actuator sleeve 12. Access from passage 32 in spindle 10 into the chamber 46 is through ports 48. Outer and inner seals 50 and 52 seal the release piston against the actuator sleeve 12 and against the spindle 10, respectively. Seals 50 and 52 are respectively mounted in grooves 54 and 56 which are respectively located in the sleeve 12 and the spindle 10. Seal 58 is on the opposite side of ports 48 from seals 50 and 52 and is preferably held on actuation sleeve 12 by opposing backing rings such as 60 and 62. The same pressure at ports 34 and 48 will not apply a net force to sleeve 36 to move.

[0018] Hylse 36 har et spor 64 i hvilket en bolt 66 rir som strekker seg fra nedre rørdel 14. Hodet til bolt 66 er i en fordypning 68 til nedre rørdel 14 for å unngå å slipe hodet på veien inn i eller ut av brønnen. Tilstedeværelsen av bolt 66 i spor 64 forhindrer uavhengig rotasjon mellom den nedre rørdel 14 og hylsen 36. Valgfritt kan en skjærbolt 70 initialt forbinde den nedre rørdel 14 til hylsen 36 og er konstruert for å briste med minimal motstand når en nettokraft er påført hylsen 36 fra trykk inn i porter 48 med porter 34 isolert fra det samme trykk. [0018] Sleeve 36 has a groove 64 in which a bolt 66 rides that extends from the lower tube part 14. The head of the bolt 66 is in a recess 68 to the lower tube part 14 to avoid grinding the head on the way into or out of the well . The presence of bolt 66 in slot 64 prevents independent rotation between lower tube member 14 and sleeve 36. Optionally, a shear bolt 70 may initially connect lower tube member 14 to sleeve 36 and is designed to rupture with minimal resistance when a net force is applied to sleeve 36 from pressure into ports 48 with ports 34 isolated from the same pressure.

[0019] Aktuatorhylse 12 har en rekke av spennhylsefingre 72 som avslutter i hoder 74 som er holdt fanget i spor 76 ved hylse 78 som er en forlengelse av hylse 36 som er festet med festeanordning eller festeanordninger 80. Fingre 72 har en innbygd fjærforspenning utover og bort fra spor 76. Hylse 36 har en konet overflate som fortrinnvis har den samme helning som overflate 84 på hoder 74 slik at bevegelse av hylsen 36 i retningen av pil 86 har resultatet av å tilbaketrekke hylse 78 fra posisjonen vist inntil punktet hvor den ikke lenger overlapper hodene 74 idet overflate 82 samtidig skyver hodene 74 ut av spor 76 idet de fungerer i tandem med den innebygde forspenning som lar hodene 74 fjære ut etter som hylse 78 er tilbaketrukket. [0019] Actuator sleeve 12 has a series of clamping sleeve fingers 72 which end in heads 74 which are held captive in slots 76 by sleeve 78 which is an extension of sleeve 36 which is attached with a fastening device or fastening devices 80. Fingers 72 have a built-in spring bias outward and away from groove 76. Sleeve 36 has a tapered surface which preferably has the same slope as surface 84 of heads 74 so that movement of sleeve 36 in the direction of arrow 86 has the effect of retracting sleeve 78 from the position shown to the point where it no longer overlaps the heads 74 as the surface 82 simultaneously pushes the heads 74 out of the groove 76 working in tandem with the built-in bias which allows the heads 74 to spring out after the sleeve 78 is retracted.

[0020] Innen passasje 32, innbefatter et kjøre-/setteverktøy et sete 88 på hvilken en kule 90 lander, hvorav begge er skjematisk illustrert, for å isolere port 34 fra port 48. Trykk i setteverktøyet på kule 90 trykksetter kammer 46 og påfører en ubalansert kraft på hylse 36 som resulterer i bristing av den valgfrie bolt 70 og frigjøring av spennhylsehodene 74 for nå også å tillate at aktueringshylse 12 skyves inn i retningen av pilen 92 ved å benytte det oppbygde trykk i kammeret 46 for å skyve på aktueringshylse 12 og dens tetning 58. Bevegelse av hylsen 12 aktuerer enhver av en varietet av brønnverktøy operativt bundet til hylse 12. [0020] Within passage 32, a driving/setting tool includes a seat 88 on which a ball 90 lands, both of which are schematically illustrated, to isolate port 34 from port 48. Pressure in the setting tool on ball 90 pressurizes chamber 46 and applies a unbalanced force on sleeve 36 resulting in rupture of optional bolt 70 and release of collet heads 74 to now also allow actuation sleeve 12 to be pushed in the direction of arrow 92 by using the built up pressure in chamber 46 to push actuation sleeve 12 and its seal 58. Movement of the sleeve 12 actuates any of a variety of well tools operatively bound to the sleeve 12.

[0021] Figur 2 og 3 viser alternative former av hodene 74. I figur 2 isteden for en enkel blokk i spor er blokken som er i hodet 74 i to forskjøvede sammenkoblede trinn 94 og 96. Hellende overflate 84 er fremdeles der i denne alternative utførelse. Figur 3 har hodene 74 som en enkel blokk har mer av et parallellogram eller hockey kølleform 97 med hellende overflate 84 integrert i en av de lange dimensjoner. [0021] Figures 2 and 3 show alternative forms of the heads 74. In Figure 2, instead of a single block in a groove, the block contained in the head 74 is in two staggered interlocking steps 94 and 96. The inclined surface 84 is still there in this alternative embodiment . Figure 3 has the heads 74 as a single block having more of a parallelogram or hockey stick shape 97 with sloping surface 84 integrated into one of the long dimensions.

[0022] Figur 4 og 5 illustrerer noen alternative arrangementer for tetningene 50 og 52. De kan være ved enden av hylse 36 som vist i figur 4 eller aksialt forskjøvet langs hylse 36 som vist i figur 5. [0022] Figures 4 and 5 illustrate some alternative arrangements for the seals 50 and 52. They may be at the end of sleeve 36 as shown in Figure 4 or axially offset along sleeve 36 as shown in Figure 5.

[0023] Arrangementet kan fortrinnsvis utføres uten skjærbolter, og bruken av skjærbolt 70 er fullstendig valgfri. Bolt 70, hvis benyttet er satt ved en lav verdi. Hylse 36 aktuerer ved bevegelse i brønnretningen som vist ved pil 86. For innkjøring i hullet, hvis noen støtbelastninger i virkeligheten når hylse 36 som er eksponert på det ytre av sammenstillingen, vil ikke slike støtbelastninger tillate en frigjøring av spennhylsehodene 74. Idet en kule 90 sluppet på et sete 88 er en måte å isolere porter 34 fra porter 48, vil de som er faglært på området forstå at andre måter kan anvendes for selektivt å lukke porter 34 for å tillate trykk for å bevege hylse 36. Noen eksempler kan være manipulering av spindel 10 i forbindelse med en hylse og en j-spor sammenstilling for selektivt å dekke porter 34 når nødvendig for å aktuere verktøyet eller spennet over en port 48 med sugekopper (swab cups) på et aktueringsverktøy. Idet spennhylsefingre 72 med hoder 74 er foretrukket er også andre konfigurasjoner for å holde hylsen 12 til spindelen 10 uten å benytte skjærbolter også innen området for oppfinnelsen. [0023] The arrangement can preferably be carried out without shear bolts, and the use of shear bolt 70 is completely optional. Bolt 70, if used is set at a low value. Sleeve 36 actuates by movement in the well direction as shown by arrow 86. For driving into the hole, if any shock loads actually reach sleeve 36 which is exposed on the outside of the assembly, such shock loads will not permit a release of the collet heads 74. Whereas a ball 90 released on a seat 88 is one way to isolate ports 34 from ports 48, those skilled in the art will appreciate that other means can be used to selectively close ports 34 to allow pressure to move sleeve 36. Some examples may be manipulation of spindle 10 in conjunction with a sleeve and a j-slot assembly to selectively cover ports 34 when necessary to actuate the tool or span a port 48 with swab cups on an actuation tool. As clamping sleeve fingers 72 with heads 74 are preferred, other configurations for holding the sleeve 12 to the spindle 10 without using shear bolts are also within the scope of the invention.

[0024] Alternativ hylse 36 kan delvis være lokalisert i passasje 32 og være integrert med et kulesete som mottar en gjenstand som flytter hylsen 36 initialt idet den er forbundet et utvendig parti til spindelen 10 som kan frigjøre kloen 74. [0024] Alternative sleeve 36 can be partially located in passage 32 and be integrated with a ball seat that receives an object that moves the sleeve 36 initially as it is connected to an external part of the spindle 10 which can release the claw 74.

[0025] Inntil porten 34 er isolert fra port 48 vil ethvert nivå av passasjetrykk i passasje 32 ikke flytte hylsen 36 etter som den fortsetter å være i trykkbalanse. [0025] Until port 34 is isolated from port 48, any level of passage pressure in passage 32 will not move sleeve 36 as it continues to be in pressure balance.

[0026] Beskrivelsen ovenfor er illustrativ for den foretrukne utførelse og forskjellige alternativer og er ikke ment å legemliggjøre det bredeste omfang av oppfinnelsen, som er bestemt fra de vedføyde krav, og på en riktig måte gitt deres fullstendige omfang bokstavlig og ekvivalent. [0026] The above description is illustrative of the preferred embodiment and various alternatives and is not intended to embody the widest scope of the invention, as determined from the appended claims, and properly given their full literal and equivalent scope.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A pressure actuator assembly for an underground utility,

characterized by the fact that it includes:

a spindle (10) having a passage (32) therethrough, the spindle (10) having upper and lower end connections for attachment to a pipe string extending to a predetermined location;

an actuator sleeve (12) with at least one collet finger with a head (74) which can be engaged with a slot (76) in the spindle (10), the actuator sleeve is locked to said spindle (10) in response to the at least one collet finger being engaged within the slot (76) and movable with respect to said spindle (10) when the at least one collet finger is not engaged within the slot to actuate the tool;

a first chamber (30) formed between the spindle (10) and a lower tube portion (14), the first chamber (30) being in fluid communication with the passage (32) via a first port (34);

a second chamber (46) formed between the spindle (10) and the actuator sleeve (12), the second chamber (46) is in fluid communication with the passage via a second port (48), the second chamber (46) is located uphole from the first chamber (30); and a release piston (36) axially movable relative to the spindle (10) between a first position and a second position; the second position is downstream of the first position;

the release piston (36) has a lower end (38) extending into the first chamber (30) and an upper end (44) extending into the second chamber (46); the release piston (36) is movable as the first port (34) is isolated from the second port (38) so that the second chamber (36) can be pressurized without pressurizing the first chamber (30);

said release piston (36) holds said actuator sleeve (12) to said spindle (10) when in the first position by maintaining the head (74) of the at least one collet finger within the slot (76) and allowing bore movement of the actuator sleeve (12) when in the second position in which the release piston (36) allows the head (74) of the at least one collet finger to be retracted from the slot (76), the release piston (36) is movable in response to the second chamber (46) being pressurized.

2. Compilation according to claim 1,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

the second chamber (46) is pressurized in response to a blockage of flow through the passage (32).

3. Compilation according to claim 2,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

pressure reaching the release piston (32) to move said release piston (36) also subsequently moves said actuator sleeve (12).

4. Compilation according to claim 3,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said release piston (36) moves in an opposite direction in relation to said actuator sleeve (12).

5. Compilation according to claim 4,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said release piston (36) comprises a sleeve assembly (36, 78) mounted above said spindle (10).

6. Compilation according to claim 5,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said sleeve assembly (36, 78) is directly or indirectly rotationally locked to said spindle (10).

7. Compilation according to claim 5,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

in the smallest one collet finger is a plurality of collet fingers (72).

8. Compilation according to claim 5,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said smallest one clamping sleeve finger extends through an opening in said sleeve assembly (36, 78) when engaged within said slot (76).

9. Compilation according to claim 8,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said opening in said sleeve assembly (36, 78) is formed by an opening surface (82) substantially parallel to a collet head surface (84) which is connected by movement of said sleeve assembly (36, 78).

10. Compilation according to claim 9,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

a part of said sleeve assembly (36, 78) lies above said opening and said clamping sleeve head (74) until said sleeve assembly (36, 78) is moved to release said clamping sleeve head from said groove (76).

11. Compilation according to claim 10,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said at least one clamping sleeve finger is tensioned to move away from said groove (56) when said sleeve assembly (36, 78) no longer lies above said head (74).

12. Compilation according to claim 11,

characterized by the fact that it further includes:

a driving/seating tool comprises a seat (88) which receives an object (90) to isolate said passage (32).

13. Compilation according to claim 12,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said sleeve assembly (36, 78) does not move at any pressure level in said passage, until said object (90) has first landed on said seat (88) and pressure against said object is applied.

14. Compilation according to claim 13,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said sleeve assembly (36, 78) is initially attached to said spindle (10) with at least one breakable portion (70) to hold said sleeve assembly (36, 78) against movement upon entry into an underground location;

initial movement of said sleeve assembly (36, 78) from pressure applied at said first location ruptures said breakable portion.

15. Compilation according to claim 2,

characterized by the fact that it further includes:

a driving/seating tool comprises a seat (88) which receives an object to isolate said second passage (32).

16. Compilation according to claim 15,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said release piston (36) does not move at any pressure level in said passage until said object has first landed on said seat (88) and pressure against said object is applied.

17. Compilation according to claim 1,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said head (74) has a stepped shape in section, and said sleeve assembly (36, 78) lies selectively above said stepped shape.

18. Compilation according to claim 1,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said head (74) has a hockey stick shape, and said sleeve assembly (36, 78) has a sloped surface selectively overlying said head (74).

19. Compilation according to claim 4,

c a r a c t e r i s e r t w e e d that:

said release piston (36) only moves towards said lower end of said spindle (10).